高瓴青睐，业界首台静态CT发布，它是打破CT技术困局的利器吗
1965年 ， 英特尔的首席执行官戈登?摩尔发现 ， 集成电路上可以容纳的晶体管数目在大约每经过18个月便会增加一倍 。
五十年后 ， 摩尔定律虽魔力依旧 ， 但因为物理极限的存在 ， 摩尔定律或许终将消逝 。
螺旋CT正面临着同样的问题 。 世界上首台螺旋CT SOMATOM Plus采集系统诞生于1988年 ， 该CT一改过去平移-旋转的方式 ， 将扫描时间从所需的数十秒降低至0.25秒 。
但在接下来的30年中 ， 螺旋CT在基础原理未变的情况下 ， 仅经历了的两次大变动 。 其一是采集数据的方式由单层变为多层及带来的探测器宽度随之持续增加 ， 其二是由单球管变为双球管及带来的先进能谱技术 。
整个过程中 ， 限制螺旋CT发展的物理要素始终不变——球管-探测器的转速与探测器的宽度是其难以跨越的两道坎 。
螺旋CT逼近两个极限
对于医生而言 ， 信息越是丰富 ， 诊断越为精确 。 因此 ， 从螺旋CT诞生之初 ， 各家CT厂商便陷入了球管-探测器转速与探测器宽度的竞赛之中 。 不过 ， 转速的比拼在2010左右便已经接近尾声 。
球管、探测器、高压发生器等部件重量多达500公斤 ， 在围绕人体进行高速旋转时会产生极大的离心力 。 通常而言 ， CT结构能够承受的极限离心力是75G ， 而其对应的最大转速是0.25秒/圈 ， 时间分辨率趋于极限 。
另一方面 ， 探测器的单位像素大小和单位像素所获得的有效信息量决定了每次拍摄CT影像的空间分辨率 。 探测器每一次投影收获的像素越多 ， 给予计算机成像的数据便越多 ， 对应获得的图像也就越清晰 。 目前东芝旗下的320层640排CT已经把探测器的宽度压缩到了极致 ， 要继续压缩探测器的尺寸几乎没有可能 。
从探索未知的角度上讲 ， 螺旋CT似乎已经走到了其能力的尽头 。 如果工艺不能优化 ， 那么 ， 抛弃“螺旋” 设计或是问题的唯一解法 。
电子束CT的突破与遗憾
行业对于更高端CT的探索从未停止过 。 多层螺旋CT之前 ， 美国的Douglas Boyd 博士曾于1983年开发出了一种名为“电子束CT”的系统 ， 并由Imatron公司将其推向市场 。 而后 ， GE用了15亿美金将Imatron收购 ， 进一步推动电子束CT的研发 。 在CT的发展史中 ， 电子束CT 被列为第五代CT 。
电子束CT的X射线是由连续发出的电子束经磁场偏转后 ， 以此撞击环形排列的钨靶后产生 ， 其特点在于其探测器呈环排列 ， 可随时接受对侧发出的X射线 。 以这种形式进行排列 ， 该CT扫描速度极快 ， 可达50～100ms ， 对心脏、大血管的检查有其独到之处 ， 几乎不受心跳及血管搏动的影响 。
然而 ， 由于其高昂的造价和患者检查费用；过高的维修费用 ， 对于医院而言 ， 购置电子束CT远不如螺旋CT划算 。 尤其是当亚秒级扫描时间和多层螺旋能力的普通CT也可以获得较高质量的心脏图像时 ， 电子束CT的优势已经全然不在 。 颓势之下 ， GE不得不关掉了电子束CT这一产品线 。
从长远来看 ， 电子束CT的原理意味着它不会遭遇螺旋CT当前面临的两道坎 ， 如果能够降低造价 ， 它将拥有无限的潜力 。
静态CT有望成为第六代CT
时至2013年 ， 战场由美国转向中国 。 拥有数十年医学影像经验的曹红光与李运祥等人在北京创立了纳米维景 ， 尝试再造全新一代CT 。 数年沉浮后 ， 积累了大量经验教训之后的创始团队逐渐探索出一条明确的道路 ， 并将目标树立为打造第六代CT——静态CT 。
纳米维景明白 ， 要想在大量探测器、球管的需求下实现静态CT的商业化 ， 自研是控制成本的关键一步 。 这一次 ， 纳米维景在出发前便敲定了静态CT的构想 ， 从最基础的核心元件造起 ， 一步一步完成了CT芯片、探测器、闪烁体、高速窄脉冲高压发生器等部件的研发 。
七年磨一剑 ， 2020年 ， 由纳米维景研发的世界第一台静态CT终于问世 ， 并于2020RSNA首展 。 这台CT被纳米维景命名为“复眼24”的静态CT第二次公开展示 ， 则是在当下举办的2021CMEF之上 。
本文插图
世界首台静态CT“复眼24”在2021CMEF大会纳米维景展台发布
与螺旋CT结构相比 ， 静态CT“复眼24”创新性地采用了与之完全不同的双环结构 ， 包括一个射线源环和一个探测器环 。
射线源环由上百个独立的射线源环状排列 ， 每个射线源均可独立曝光 ， 可支持最多6个射线源同时曝光轮流切换 。 此外 ， 每个射线源的曝光时间、曝光能量都可以根据具体临床需求进行设置 ， 这意味着该CT将不止于适用于某一部位成像 。
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